Mặt trăng lớn như thế nào trong thời đại khủng long?

  • 2.660

Do tác động của thủy triều trong hệ Mặt trăng-Trái đất, sự tiêu tán năng lượng thủy triều khiến cho quỹ đạo của Mặt trăng tiếp tục phân rã, điều đó có nghĩa là khoảng cách giữa Mặt trăng và Trái đất sẽ ngày càng xa hơn. Ngày nay, khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Mặt trăng là khoảng 384.400km. Vậy, khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng trong kỷ nguyên khủng long là gì? Liệu Mặt trăng trông lớn hơn bây giờ?

Do đặc điểm địa hình của Trái đất, các khu vực khác nhau của Trái đất sẽ nhìn thấy Mặt trăng với tỉ lệ khác nhau bởi vậy lực hấp dẫn của Mặt trăng sẽ khiến Trái đất có hiệu ứng thủy triều. Khi bản thân Trái đất vẫn đang quay, việc nâng thủy triều của Trái đất sẽ có chiều hướng ngược với hướng quay, làm chậm quá trình quay của Trái đất.

Mặt trăng tự quay quanh Trái đất, song lại bị khóa thủy triều với hành tinh của chúng ta.
Mặt trăng tự quay quanh Trái đất, song lại bị khóa thủy triều với hành tinh của chúng ta.

Mặt trăng tự quay quanh Trái đất, song lại bị khóa thủy triều với hành tinh của chúng ta. Do đó chu kỳ quỹ đạo của Mặt trăng trùng với chu kỳ tự quay của nó, ngoài ra động lực góc của hệ Mặt trăng - Trái đất luôn được bảo toàn, chính hiện tượng này là đã làm mất mát năng lượng của cả 2 hành tinh.

Ngoài việc làm chậm quá trình tự quay quanh trục của Trái đất, nó còn khiến cho quỹ đạo Mặt trăng bị mở rộng.

Có thể thấy rằng trong 1 tỷ năm qua, tốc độ phân rã quỹ đạo Mặt trăng không thay đổi nhiều và sự thay đổi của khoảng cách Trái đất-Mặt trăng theo thời gian về cơ bản là tuyến tính. Để thuận tiện cho việc tính toán, các nhà khoa học cho rằng tốc độ phân rã quỹ đạo mặt trăng trong quá khứ tương đồng với hiện tại trong một tỷ năm qua, tức là khoảng 3,82 cm/năm.

Loài khủng long xuất hiện lần đầu tiên vào khoảng 240 triệu năm trước. Vào thời điểm đó, khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Mặt trăng là khoảng 375.200km, gần hơn so với ngày nay 9.200km.

Vào thời khủng long, Mặt trăng ở gần với Trái đất hơn bây giờ.
Vào thời khủng long, Mặt trăng ở gần với Trái đất hơn bây giờ.

Có thể thấy rằng sự thay đổi khoảng cách này không lớn lắm, đường kính biểu kiến ​​trung bình của mặt trăng 240 triệu năm trước là 0,531 độ và hiện tại đường kính biểu kiến ​​trung bình của mặt trăng ngày nay là khoảng 0,518 độ.

Do đó, diện tích Mặt trăng khi nhìn từ Trái đất của 240 triệu năm trước chỉ lớn hơn 5% so với hiện tại, sự thay đổi tỉ lệ này cũng sẽ không được phát hiện bởi mắt thường.

Theo tính toán, khi mới được hình thành, khoảng cách giữ Mặt trăng và Trái đất chỉ hơn 20.000km.

Trong khi mặt trăng đang dần rời xa Trái đất thì chu kì tự quay quanh trục của hành tinh thứ ba trong hệ mặt trời lại dần tăng lên. Trái đất hiện tại quay quanh trục trong khoảng 24 giờ, trong kỷ nguyên khủng long là 21 giờ và chỉ 4 giờ trong những ngày đầu của Trái đất.

Theo tính toán, với tốc độ rời xa Trái đất của Mặt trăng trong 10.000 năm qua, Mặt trăng đã đi xa khỏi Trái đất được 380m.

Như vậy phải mất khoảng 5 tỷ năm nữa Mặt trăng mới đi được 200.000km. Dù thế, khi đó Mặt trăng vẫn sẽ ở trong quỹ đạo của Trái đất với một chu kỳ khác hơn bây giờ.

5 tỷ năm nữa cũng là thời điểm Mặt trời đi vào giai đoạn phồng to lớp vỏ và trở thành sao khổng lồ đỏ to lớn tới mức nghiền nát sao Kim, sao Thủy và cả Trái đất lẫn Mặt trăng.

Đó là một khoảng thời gian quá dài so với một đời người nên chúng ta không cần lo lắng về điều này.

Cập nhật: 12/10/2019 Theo Trí Thức Trẻ
  • 2.660

Theo dõi cộng đồng KhoaHoc.tv trên facebook